Никита Брозан

Как соотносятся мозг и разум?

Два главных вопроса, которые стоят сегодня перед человечеством — как устроена вселенная и как возникает сознание. Над первым бьются математика и физика, доказывая практическую актуальность своих теорий. А есть ли теория у науки о мозге?

Время чтения: 10 минут
Как соотносятся мозг и разум?

Когнитивная наука — это междисциплинарная среда, которая включает нейронауку, психологию, философию, искусственный интеллект и другие смежные направления, изучающие мозг и разум. Когнитивные технологии обещают фантастическое будущее, в котором человек изменится как биологический вид. Возможно, открытия в этой области ознаменуют начало новой эпохи, подобной Ренессансу, только ещё более масштабному. 

Но пока спустимся на землю, где в июне прошла седьмая международная конференция по когнитивной науке. Нас интересует доклад нейрофизиолога Константина Владимировича Анохина, который рассуждал на тему создания фундаментальной теории мозга и разума. Задача этой теории — выяснить, как же относятся друг к другу мозг и разум. Их соотношение — это целый набор «одновременностей». Одновременно происходят психологические, физиологические, биохимические, молекулярно-биологические, информационные, энергетические, биофизические процессы. В новой теории все эти свойства должны согласовываться.

Однако для того, чтобы понять значимость разработки фундаментального междисциплинарного подхода, нужно сперва составить общую картину того, как поэтапно эволюционировали взгляды на проблему отношения психического и физического.

Татьяна Черниговская рассказывает на Science Slam о важности изучения строения мозга.

1. «Наивный здравый смысл»

Сперва люди умудрялись видеть душу в самых разных вещах. Например, в древней Месопотамии органом мудрости считалось ухо. А сердце и по сей день метафорически воспринимают как вместилище чувственных переживаний. Один из великих философов полагал, что в мозгу существуют «животные духи», которые бегают от одной мышцы к другой, составляя телесный принцип движения. Этим человеком был Рене Декарт. А позже нейронаука откроет процесс, в некотором смысле эквивалентный «бегающим духам» — синаптическую передачу.

Трудно представить время, когда люди имели бы столько социальных функций, как сегодня. Но вместе с ними появлялись и новые психологические явления, которые нужно было классифицировать. Аристотель долго думал, но всё-таки разделил психические процессы на ощущение, восприятие, внимание, и ряд других. Позже нашлись те, кто вообще свел все многообразие чувств к желанию, удовольствию и неудовольствию. Попытки собрать в одном месте все психологические явления привели к созданию интроспективной психологии.

Изображение нейронов, которое испанский нейробиолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль сделал в 1899 году.

Источник: Wikipedia

2. Умозрительный этап

Таким образом, проблема соотношения мозга и разума обзавелась психологическими решениями: учёные проводили исследования при помощи внутреннего наблюдения психологических процессов. Мы тоже можем наблюдать за тем, как в нас зарождается поведение, как принимаются решения в нестандартных ситуациях: например, когда мы решаем объехать «пробку». Позже это поведение анализируется и оценивается.

Очевидно, что самонаблюдение доступно каждому.

Например, Герберт Спенсер имел всего лишь общие представления о физическом функционировании нервной системы, но был мастером интроспекции и ставил мысленные эксперименты. Подобная работа все-таки не увела исследователя от понимания одной очень важной вещи: существует только одна реальность, которая проявляется как с субъективной, так и с объективной стороны.

На этом этапе учёные выделяли разум, эмоции, память, волю, восприятие, ощущение. Одним из самых больших достижений стало осознание эволюционного характера развития психики. Кстати, Спенсер, внесший значительный вклад в науку, предпочел обучению в Кембридже самообразование — и есть основания полагать, что это не просто любопытное совпадение.

С точки зрения псевдонауки френологии, популярной в XIX веке, психика человека была напрямую связана со строением его черепа.

Источник: anatomybox.com

3. Клинический этап

Во второй половине XIX века нашей проблемой занимались преимущественно физиологи и клиницисты. Дело в том, что интроспективная психология часто не видела большого смысла в том, чтобы изучать взаимосвязь души и мозга. Считалось, что разум можно изучать отдельно от физиологии.

Иногда случалось так, что человек получал травму мозга, которая меняла его поведение. Клиницисты изучали, каким образом связаны эти два явления. Именно с этих позиций критиковалась интроспективная психология. Ученые-физиологи смогли открыть и назвать различные структуры головного мозга — например, центры речи, слуха, зрения, движений и многие другие. Вы наверняка слышали о случаях, когда люди с повреждённым мозгом живут полноценной жизнью. Но всё-таки гораздо чаще нарушения в тех или иных областях приводят к потере какой-либо психической функции.

Психическое явление никогда не существует само по себе, оно всегда является только внутренне необходимым моментом более сложного психофизиологического процесса.

— Л.С. Выготский

В это же время Иван Павлов первым начал экспериментировать на здоровых животных. Основной процесс, который регистрировался в его лаборатории — это слюнотечение, а участниками этих известных экспериментов были собаки. Этот процесс есть реакция на условный и безусловный стимул, или рефлекс.

Если я пролью на вас горячий кофе, то вы почувствуете боль и сделаете резкое движение назад — это безусловный рефлекс.

Но если я каждый день буду лить на вас горячий кофе, то вы научитесь новому поведению — это условный рефлекс. То есть, теперь вы не только реагируете на раздражитель, но и умеете его предотвратить. Например, избегать встречи со мной в то время суток, когда я проливал на вас кофе.

Рефлекс пришел из философии все того же Декарта и был признан основой нервной деятельности. Благодаря труду физиологов и неврологов было описано много клинически важных рефлексов. Они использовались для диагностики поражений отделов нервной системы и помощи больным. Научное заблуждение на данном этапе состояло в том, что психологические понятия заменялись на физиологические. Сегодня не только стимул, а даже понятие «инстинкт» используют в научном сообществе с осторожностью.

4. Сопоставляющий подход и смелая альтернатива

Вскоре учёные поставили перед собой новую задачу: исследовать механизм психических процессов, обнаруживая связь между регистрируемой активностью мозга и поведением. Активность мозга изучается при помощи специального устройства — ЭЭГ. Исследователи наблюдали за тем, какие участки мозга активируются, к примеру, при речевой деятельности. Сопоставляли данные и делали определенные выводы. Технологии совершили прорыв в XXI веке, но принцип сопоставления не изменился.

Некоторые исследователи сделали вывод, что рефлексы не подходят для изучения сложного поведения.

Представьте, как собака чешет ухо. Как описать такое поведение внешним наблюдением? В терминах учения о рефлексах можно было бы назвать такое поведение «чесательным рефлексом». Раздражение в области уха устраняется «чесательным» движением. В действительности же собака задействует в этом движении весь организм, чтобы достичь полезного результата.

 

Источник: vintage-views.com

На основании этого Пётр Кузьмич Анохин разаботал теорию функциональных систем (ТФС). Её суть в том, что в основе поведения лежат качественно-специфические системные процессы, которые могут рассматриваться одновременно и как психические, и как физиологические. Мы отмечали выше, сколько «одновременностей» составляют работу мозга. В этой теории многое согласуется, и она стала альтернативой методу сопоставления. Развитие отношений между учением о рефлексах и системным подходом — это захватывающая история.

В ТФС поведение рассматривается через поведенческий акт, который определяется как отношение целостного организма и окружающей среды.

Когда вы ведёте машину, ваше поведение — это не набор простых рефлексов. Это процесс, который затрагивает элементы всего организма, образуя целостную функциональную систему. Поведение — это континуум актов, в которых активируется функциональная система. В итоге вы доезжаете до ближайшего парка отдыха, тем самым реализуя функцию этой психической системы и достигая полезного результата.

В неокортекс всё происходит одновременно, так что в этих процессах нет ни начала, ни конца.

— Рэй Курцвейл«Эволюция разума»

В то время, как и сейчас, не было возможности изучать активность мозга животного в естественной среде, но с этой проблемой великолепно справлялся Конрад Лоренц в своих экспериментах с гусями.

Коррелятивный (сопоставляющий) подход остается самым популярным и в сегодняшней нейронауке. Недавно была опубликована работа ведущих исследователей нервных коррелятов сознания во главе с Кристофом Кохом, в котором учёные делают вывод о том, что, изучая отдельные структуры мозга, решить «трудную проблему сознания» невозможно. Просто потому, что сознания нет ни в одной структуре мозга.

Управление протезом руки.

5. Системный подход и фундаментальная теория

Системный подход ещё в прошлом веке утверждал, что любая функция мозга осуществляется не локальными структурами, а системами таких структур. С этим соглашались многие учёные всего мира, — например, Вернон Маунткасл, описавший модульную организацию коры мозга, или Александр Лурия, основатель отечественной нейропсихологии.

Сегодня наука о мозге располагает фантастическим набором исследовательских средств, которые позволяют ей отказаться от тупиковых метафор.

Например, что мозг и разум — это компьютер, голографическая установка или божественный дар. Современная наука использует знания и подходы всех рассмотренных этапов. Например, очень скоро мы исполним заветную мечту исследователей сопоставляющего этапа и сможем регистрировать активность мозга средствами носимого ЭЭГ.

Логически возникает необходимость в фундаментальной теории мозга и разума, как когда-то возникла необходимость междисциплинарного объединения наук. Возникновение гиперсетевой модели мозга основано на опыте предыдущих достижений в системном подходе. Любой мозг — это сеть. Любой разум — это сеть. Их соотношение — это гиперсеть, которая может быть формально описана. На Newtonew уже рассказывали о коннектоме и когнитоме в одной очень интересной статье. Фундаментальная теория должна ответить на вопрос «что есть любой мозг?»

Кое-что об активности мозга.

МиР (мозг и разум) в ожидании гения

Мы рассмотрели пять логически несовместимых подходов к тому, как можно представить и изучать соотношение мозга и разума. Каждый из них на определённом этапе был большим достижением. Исследование нервных коррелятов сознания по-прежнему ежегодно порождает тысячи научных работ. Но нам требуются решения иного качества, которые ещё ждут своих открывателей.

По мысли Канта, с нами природа поступила как мачеха, потому что, дав нам моральное сознание, она одновременно лишила нас возможности иметь его познанным и доказанным.

— Мераб Мамардашвили

Когда нам удасться понять соотношение мозга и разума, мы встанем перед выбором. Направить наши знания на социокультурные задачи человечества — или создать искусственный аналог человека и смотреть, станет ли он мириться с нашими недостатками?

Мы сможем усилить свои интеллектуальные способности, лучше обучать своих детей и понять природу творчества. Исследования мозга и разума — дорога с множеством опасностей. Но мы уже слишком долго разглядываем этот ящик Пандоры, чтобы просто отложить его в сторону.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
6 июля 2016, 15:30

Оставайтесь в курсе


У вас есть интересная новость или материал из сферы образования или популярной науки?
Расскажите нам!
Присылайте материалы на hello@newtonew.com
--